(图)游丝
如果不记得细胞的英文“Cell”由谁定名,也忘了物理课上的光波动理论,那么一定听说过大名鼎鼎的“胡克定律”——弹性变形与力成正比定律。要是和我一样连“胡克定律”都没印象,那么一定对《小飞侠》的胡克船长记忆深刻,没错,和他一点关系也没有。
胡克愤怒地指责惠更斯抄袭他的发明,可是今天看来这项发明的归属究竟是谁我们已经无从判断,但游丝的出现让怀表误差缩减至几分钟,这也让分针的存在有了实际意义,从此表盘上也出现了分钟的刻度。而由于当时制表理论和技术的限制,即使将秒针独立出来,除了表现怀表正在工作之外并没有其他意义。
富有戏剧性的是,让人们终于意识到时间精度重要性的不是拖堂,也不是树懒踩油门,而是一次航海事故:
1707年10月,刚刚战胜法国地中海军队的四艘英国战舰在家门口迷路了,浓雾把他们困在门外12天后,无法使用罗盘定位的舰队终于触礁。
英国朝野痛心疾首——除了浓雾之外,准确经度的缺失是这场悲剧的元凶。1714年英国政府含泪颁布《经度法案》,悬赏2万英镑寻求保持经度测量精度在半度以内的方法——200年前荷兰数学家已提出时间测算经度的方法,半度换算成时间即是2分钟,这在当时而言几乎是Impossible Mission。
更加富有戏剧性的是,解决这个Impossible Mission的不是科学家也不是汤姆·克鲁斯,而是一个木匠。
| 哈里森:我去年做了个表。
1759年,68岁的约翰·哈里森(John·Harrison)终于制造了满足要求的航海钟:H4。
这是一块直径只有13cm的表,精度却远超要求。1772年库克船长就是带着H4的复制品K1进行了长达3年的环球旅行,它的误差从未超过8秒,樱花都来不及落地。
循着航海钟打下的基础,秒针终于在19世纪前后登场了。由于源自无秒针怀表,起初秒针只是在表盘上开一个小洞,将秒针引出来而已,因此早期秒针位置是很任性的——可能在1点钟位置,也可能在7点钟位置,后来出于美观的考虑才逐渐统一到3点钟、6点钟、9点钟、12点钟位置。
(图)约翰·哈里森(John Harrison,1693年3月24日—1776年3月24日)
直到精密车床的发明,让制表师能在直径1mm的分针轴中间再钻一个0.6mm小孔,让秒针在分针轴中顺畅运动——就这样,今天可见的中心秒针设计出现了。不过当时的制表师倒没有急于发明新的机芯板路设计,而是在原来的6点位置秒针怀表上进行改进。制表师使用了一个轮片,一个长轴齿,一个压簧和一个压簧螺丝,将秒轮的走动频率完全转移到了机芯的中间,带动了中间的秒针。这样的设计叫做“拖轮”。秒针轴从分轮的轮轴中间穿过,因此秒针就在分针的上面。因分钟轴是从时轮中间穿过,所以分针就在时针的上面。
那么同学们就会问了,所以秒针为什么不能在下面呢?实际上指针顺序完全掉转过来是可以的,可是这样的设计会增加更多手表零件,提高成本不说,还会加大故障发生率,所以秒针在上面的设计不仅是哲♂学的要求,更是简单有效还有历史传承的机芯结构。
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